Suočeni sa krizom zagađenja plastikom i potrebom za za održivim medicinskim tehnologijama, naučnici su napravili izuzetno otkriće: bakterije se mogu iskoristiti za pretvaranje plastike u lijek protiv bolova – paracetamol. U studiji objavljenoj u prestižnom časopisu Nature Chemistry, istraživački tim sa Univerziteta u Edinburgu pokazao je da obična Escherichia coli, u laboratorijskim uslovima, može igrati ključnu ulogu u stvaranju analgetika i to iz materijala dobijenog reciklažom plastičnih boca.
Iako mnogi toga nijesu svjesni, paracetamol se danas proizvodi (posredno) iz nafte. Glavni autor istraživanja, profesor Stiven Volas, objašnjava da ovo novo otkriće prvi put spaja hemiju i biologiju na način koji omogućava proizvodnju lijeka na znatno održiviji način, uz istovremeno uklanjanje plastičnog otpada iz životne sredine. „Ljudi ne znaju da paracetamol potiče iz fosilnih goriva. Sada možemo istovremeno čistiti prirodu i praviti lijek – i to bez agresivnih hemijskih procesa“, izjavio je Volas za The Guardian.
Put do ovog otkrića počeo je sa poznatim plastičnim materijalom – PET (polietilen-tereftalat), koji se često koristi za ambalažu i boce. Korišćenjem održivih hemijskih metoda, istraživači su ovaj materijal pretvorili u novu supstancu, koju su potom izložili bezopasnom, genetski modifikovanom soju E. coli. Rezultat ih je iznenadio – bakterije su, u procesu koji nikada prije nije viđen u prirodi, spontano pretvorile ovu supstancu u PABA (para-aminobenzojeva kiselina), važan biološki spoj neophodan za rast ćelija i sintezu DNK.
Ključna tačka istraživanja bila je otkriće da se kompleksna hemijska reakcija, poznata kao Losenovo preuređenje – koja se obično odvija pod strogo kontrolisanim i često agresivnim laboratorijskim uslovima – zapravo može odviti u prisustvu živih bakterijskih ćelija. Dodatno, pokazalo se da ovu reakciju katalizuje fosfat koji se prirodno nalazi unutar ćelija E. coli.
Zanimljivo je i to da su istraživači genetski modifikovali bakterije tako da im blokiraju prirodnu proizvodnju PABA, primoravajući ih da koriste materijal na bazi plastike kao jedini izvor. To je otvorilo vrata za sljedeći korak: pretvaranje PABA u paracetamol. U tu svrhu, u bakterije su ubačena dva dodatna gena – jedan porijeklom iz gljiva, drugi iz zemljišnih bakterija – koji su omogućili konverziju PABA u gotov lijek.
Eksperimenti su pokazali da ovaj proces funkcioniše brzo i efikasno. Za manje od 24 sata, PET materijal je bio transformisan u paracetamol, uz minimalne emisije i visok prinos do čak 92%. Iako je komercijalna primjena ove tehnologije još uvijek daleko, naučnici su ohrabreni jer je prvi put pokazano da postoji direktan, biološko-hemijski put od plastične boce do tablete protiv bolova.
„Ovo jednostavno nije bilo moguće ni čistom hemijom ni samom biologijom. Morali smo ih spojiti“, zaključuje Volas, ističući potencijal ove tehnologije da u budućnosti ponudi dvostruko rješenje – za upravljanje otpadom i za održivu proizvodnju ljekova.
Izvor: The Guardian
